學(xué)科能力培養(yǎng)在初中化學(xué)邊界教學(xué)中的實踐研究

劉廣斌

摘要：新課標(biāo)提出初中化學(xué)教學(xué)要注重“基礎(chǔ)性”，同時提出要以“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨”、為學(xué)生奠定終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)與能力。文章通過具體的事例說明了如何在教學(xué)中把握好邊界的同時培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心能力。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；教學(xué)邊界；學(xué)科核心能力

文章編號：1008-0546（2016）12-0012-03 中圖分類號：G632.41 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.004

一、初中化學(xué)有關(guān)學(xué)科能力與學(xué)科邊界的描述

1. 課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)初中化學(xué)學(xué)科能力的整體描述

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》第二部分“課程目標(biāo)”中對學(xué)科能力的培養(yǎng)有著明確的要求：“義務(wù)教育階段的化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨?！辈⑶以摌?biāo)準(zhǔn)從“知識與技能”“過程與方法”“情感·態(tài)度·價值觀”三個方面進行了描述。根據(jù)初中學(xué)生的認識特點以及化學(xué)學(xué)習(xí)規(guī)律，初中化學(xué)學(xué)科的核心能力可以歸結(jié)為以下三個方面：“信息獲取能力”“實驗與探究能力”“問題解決能力”。根據(jù)其能力水平要求，由低到高分別劃分為三個能力水平，如下表所示。

2. 課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)初中化學(xué)教學(xué)的邊界描述

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“第一部分前言”中已經(jīng)在課程性質(zhì)中對初中化學(xué)的教學(xué)邊界有了一個整體的描述；在“第二部分課程性質(zhì)”中對相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的邊界進一步提出了明確的教學(xué)要求。

二、“教”與“學(xué)”中的實際困惑

1. 知識邊界教學(xué)的困惑

以某老師初三化學(xué)總復(fù)習(xí)“物質(zhì)的性質(zhì)和變化”的教學(xué)設(shè)計為例，本課復(fù)習(xí)共分成四個知識塊進行：①物質(zhì)的變化、性質(zhì)、用途及關(guān)系；②化學(xué)變化的類型；③從宏觀與微觀的角度認識化學(xué)變化；④從定性與定量的角度認識化學(xué)變化。我們主要來看“化學(xué)變化的類型”復(fù)習(xí)片段。

[過渡引入]

師：下面我們一起來回放幾個所學(xué)實驗的視頻資料（水的蒸發(fā)、水的電解、蠟燭的燃燒、鐵與硫酸銅的反應(yīng)……）。

……（視頻播放）

其實變化在我們身邊每時每刻都在發(fā)生著，正是因為這些變化，我們的生活才變得更加地豐富多彩，我們學(xué)習(xí)化學(xué)的任務(wù)之一就是發(fā)現(xiàn)物質(zhì)變化的規(guī)律，并把這些規(guī)律應(yīng)用到科研、日常的生活、生活中去。要想認識總結(jié)這些規(guī)律，就必須對這些變化進行分類，如果讓你給這些變化分類，你會如何分呢？

下面請大家首先獨立思考，然后在學(xué)習(xí)小組內(nèi)交流，最后以小組為單位進行匯報展示。

……（學(xué)生自主、合作學(xué)習(xí)過程）

[匯報展示]

生1：從“基本反應(yīng)類型/非基本反應(yīng)類型”的角度進行分類。投影分類結(jié)果并進行學(xué)生互評。

生2：從“能量的角度”進行分類。投影分類結(jié)果并進行學(xué)生互評。

生3：從“得、失氧的角度”進行分類。投影分類結(jié)果并進行學(xué)生互評。

……

結(jié)合學(xué)生3的分類，老師設(shè)計如下跟蹤及提升訓(xùn)練：

[跟蹤訓(xùn)練]指出下列兩個反應(yīng)的氧化劑與還原劑

CO2 + C[=][高溫]2CO

氧化劑 還原劑

2Al + Fe2O3[=][高溫]2Fe + Al2O3

氧化劑 還原劑

[提升訓(xùn)練]（1）以上氧化還原反應(yīng)前后是否有元素化合價的改變？

（2）你能判斷氧化劑與還原劑中元素的化合價變化規(guī)律嗎？

[合作學(xué)習(xí)]……

就本復(fù)習(xí)課而言，所設(shè)計的四個知識塊基本囊括了課程內(nèi)容的所有一二級主題。就以上教學(xué)片斷來看，教師在教學(xué)中通過圖片或視頻等資料給學(xué)生提供豐富的物質(zhì)變化的素材，并引導(dǎo)學(xué)生從不同角度、有序、全面地認識化學(xué)變化、感受分類法在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。其教學(xué)設(shè)計、教學(xué)形式無不體現(xiàn)新課標(biāo)的精神，無不充分展示以學(xué)生為中心、培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)意識，學(xué)生的學(xué)習(xí)達成度也是不錯的。然而對于“提升訓(xùn)練”部分的學(xué)習(xí)，學(xué)生明顯感到吃力，再加上本課教學(xué)容量大，教學(xué)節(jié)奏快的特點，所以絕大部分學(xué)生反映此處兩個問題，特別是對問題（2）一時難以理解或接受。但是如果在總復(fù)習(xí)階段不涉及此內(nèi)容，教師心里又是沒底的，畢竟此內(nèi)容涉及初高中的知識銜接以及學(xué)科能力培養(yǎng)。

2. 實驗與實踐教學(xué)邊界的困惑

“化學(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要方式，學(xué)生具備基本的化學(xué)實驗技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證?！背踔谢瘜W(xué)實驗包括七類基本操作和八個基礎(chǔ)的學(xué)生實驗。在平時的實驗教學(xué)中，實驗該如何教，教到何種程度一直是一線教師難以拿捏的話題。如氧氣和二氧化碳的制取，就課標(biāo)而言，其能力水平的描述為“初步學(xué)習(xí)氧氣和二氧化碳的實驗室制取方法”，行為動詞為“初步學(xué)習(xí)”，這實驗與探究能力培養(yǎng)中的第一層級。然而作為初中化學(xué)學(xué)科能力共包括三個方面，每一方面又包含三個能力層級。如果氣體制取僅就教材所提供素材進行復(fù)習(xí)，恐有“不到位”之嫌，難以將核心能力的三個方面高度包含在內(nèi)，可通過氣體的制取進行實驗的探索與創(chuàng)新、通過實驗設(shè)計探索酸堿鹽等物質(zhì)的性質(zhì)，并對所設(shè)計方案進行多角度的評價與反思。但若肆意補充，恐又有“越位”之嫌等。

三、解決策略

初中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)性是很明顯的，這種基礎(chǔ)一是要給學(xué)生提供未來學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)；二是培養(yǎng)未來發(fā)展的能力與方法的基礎(chǔ)。但若起點過高，則學(xué)生又會覺得化學(xué)學(xué)科太難、枯燥且無味，從而失去其趣味性。故教學(xué)尺度的把握較為重要，有若“東家之子，增之一分則太長，減之一分則太短”。如何把控，我覺得可以從以下三個方面思考。

1. 創(chuàng)造性研讀課標(biāo)、精準(zhǔn)定位

科學(xué)制訂每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)設(shè)計的核心。作為一線教師應(yīng)能根據(jù)不同階段的教學(xué)內(nèi)容確定教學(xué)目標(biāo)，繼而進行整個教學(xué)單元的教學(xué)設(shè)計、課時教學(xué)設(shè)計以及課內(nèi)某個環(huán)節(jié)或活動的設(shè)計、學(xué)業(yè)水平評價設(shè)計等，形成一個和諧統(tǒng)一的整體。

“課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)”恰恰就是教學(xué)目標(biāo)設(shè)計指向標(biāo)。在教學(xué)中，我們可重點參考課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)行為動詞的描述以及“活動與探究建議”的內(nèi)容，注意科學(xué)設(shè)計、整體規(guī)劃，特別注意各環(huán)節(jié)目標(biāo)間的邏輯關(guān)系。同時針對不同階段的學(xué)生認知實際，設(shè)計與之相適應(yīng)的、具體的教學(xué)目標(biāo)。

如以上“物質(zhì)的性質(zhì)和變化”復(fù)習(xí)中，對于“變化”部分，可設(shè)計如下教學(xué)目標(biāo)：

（1）通過對已學(xué)知識的分類和整理，初步學(xué)會從不同角度認識化學(xué)變化，提高從化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式中獲取信息的能力。

（2）通過分析化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化，初步學(xué)會從定性的角度認識化學(xué)變化，初步形成物質(zhì)的“轉(zhuǎn)化觀”；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析以及反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的研究，初步學(xué)會從定量的角度認識化學(xué)變化，進一步提高通過實驗與探究歸納得出規(guī)律的能力。

因此在后續(xù)的教學(xué)設(shè)計中，可以安排“初步建立對化學(xué)變化的不同角度的認識”“從定性的角度認識物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化”“從質(zhì)量的角度豐富對化學(xué)變化的定量認識”等環(huán)節(jié)。

2. 挖掘性利用教材、提升能力

教材既是教師日常教學(xué)工作的載體，又是教學(xué)創(chuàng)造、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心能力的重要素材，教師對教材的鉆研程度不同，其收效自然就不同。請看以下兩個實例：

例1：上冊教材第二單元課題3“制取氧氣”中，對催化劑部分有過這樣一句話的描述“硫酸銅溶液等對過氧化氫的分解也具有催化作用”。新課教學(xué)時，此內(nèi)容可作為對催化劑知識的一個補充認識，即“某一具體的反應(yīng)可能會有多種催化劑”。但在復(fù)習(xí)課時，如果引領(lǐng)學(xué)生“回頭看”，則會引發(fā)學(xué)生深層次的思考：

硫酸銅由銅離子和硫酸根離子構(gòu)成，那真正催化過氧化氫分解的是硫酸銅溶液中的銅離子還是硫酸根離子，還是它們的共同作用呢？

現(xiàn)給大家提供5%的過氧化氫溶液，硫酸銅溶液、硝酸銅溶液和硫酸溶液，試設(shè)計實驗證明你的判斷。

……

例2：上冊教材對二氧化碳有過這樣一段描述“二氧化碳能溶于水。在通常狀況下，1體積水約能溶解1體積的二氧化碳”。對此，有人設(shè)計了如下習(xí)題（詳見北京安慶二模卷）：

[提出問題]二氧化碳能否用排水法收集？

[設(shè)計實驗]

實驗一：……

實驗二：根據(jù)pH的變化判斷排水法收集時二氧化碳的損失……

實驗三：隨著科學(xué)發(fā)展，數(shù)字化檢測技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。用二氧化碳檢測儀測得的排空氣法和排水法收集的氣體中二氧化碳體積分數(shù)隨時間的變化曲線……

[得出結(jié)論]

通過由實驗分析說明，水所溶解的二氧化碳的量與生成的二氧化碳的量相比（填“可忽略”或“不可忽略”）。與用排空氣比較，此法優(yōu)點是 。

……

兩個習(xí)題的設(shè)置情境均來源于教材，但問題設(shè)計又高于教材，這個高度不是知識層面的提升，而是學(xué)生能力上的跳躍。但這種跳躍在給學(xué)生新鮮感的同時，又沒有跳出課標(biāo)的要求，通過切合實際的問題情境，恰恰又同時達到了調(diào)動學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)科核心能力的目的。

3. 謹慎性拓展訓(xùn)練、層層遞進

先來看上述“物質(zhì)的性質(zhì)和變化”教學(xué)中的一個片段：

[提升訓(xùn)練]

（1）以上氧化還原反應(yīng)前后是否有元素化合價的改變？

（2）你能判斷氧化劑與還原劑中元素的化合價變化規(guī)律嗎？

通過課后反饋，多數(shù)學(xué)生對[提升訓(xùn)練]感到吃力，就是因為教者沒有考慮到本課的具體教學(xué)實際及學(xué)生的認知規(guī)律，從而導(dǎo)致教學(xué)“越界”，更別提能力訓(xùn)練了。故不妨可作如下調(diào)整：

[提升訓(xùn)練]

（1）以上氧化還原反應(yīng)前后是否有元素化合價的改變？

（2）已知在氧化還原反應(yīng)中，有元素化合價升高的物質(zhì)作還原劑，有元素化合價降低的物質(zhì)作氧化劑。如2Al + Fe2O3[=][高溫]2Fe + Al2O3中，鋁元素的化合價從“0”升高到“+3”，所以鋁為還原劑；鐵元素從“+3”降為“0”，所以Fe2O3為氧化劑。則在Fe+CuSO4[=]Cu+FeSO4中，氧化劑為 。

知識與技能的掌握以及學(xué)科思維能力的訓(xùn)練，需要通過一定的習(xí)題加以鞏固和檢驗。習(xí)題的選擇和編排應(yīng)充分體現(xiàn)習(xí)題在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的功能。通過設(shè)計一些符合學(xué)生認知特征，有一定綜合性、開放性、前瞻性的拓展習(xí)題來實現(xiàn)學(xué)生核心能力的培養(yǎng)。但這種能力的培養(yǎng)并非一朝一夕，它需要一種長期積累的過程，每次的訓(xùn)練必須根據(jù)教學(xué)的重難點、課標(biāo)中的“建議”，對教學(xué)內(nèi)容有所取舍，要有“弱水三千，只取一瓢飲”的氣魄，層層遞進、步步為營，方有成效。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M]. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2012

[2] 北京教育科學(xué)研究院基礎(chǔ)教育教學(xué)研究中心編著·學(xué)科能力標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)指南·初中化學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2015.8